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干热处理对蛋清蛋白热诱导聚集的抑制作用
导读
年3月,东北农业大学迟玉杰教授“蛋品加工技术及科学”团队在国际期刊FoodChemistry(Q1,IF:7.)(点击查询食品SCI即时IF)发表题为“Inhibitingeffectofdryheatontheheat-inducedaggregationofeggwhiteprotein”的研究性论文。该研究得到黑龙江省自然科学基金(LHC)和国家现代农业产业技术体系项目(CARS-40)的资助。
为阐明干热处理对蛋清蛋白水热聚集行为的影响,本研究采用不同时间(0-21d)干热处理蛋清蛋白,并进一步制备蛋清蛋白水热聚集体,通过浊度、凝胶色谱、粒径探究了蛋清蛋白水热聚集体的大小和分子量分布;通过透射电镜、圆二色光谱、荧光光谱探究了蛋清蛋白水热聚集体的微观形貌以及二、三结构,同时研究对比分析了蛋清蛋白在干热和水热处理下聚集行为的特点。结果显示,预先的干热处理促进了蛋清蛋白的聚集,而处理后的蛋清蛋白在水热条件下聚集行为却受到了不同程度的抑制。这是因为干热处理增强了蛋清蛋白分子间静电作用,进而导致蛋清蛋白溶液静电斥力增强,因此形成了分子量和粒径较小的可溶性线性聚集体。这一现象表明预先干热处理可以调控蛋清蛋白溶液的热聚集行为,使蛋清蛋白更够更好地应用于食品工业,进而拓宽蛋清蛋白的应用。
研究亮点
预先干热处理可以调控蛋清蛋白溶液的热聚集行为;
干热促进蛋清蛋白溶液产生更多的可溶性热聚集体;
干热处理的蛋清蛋白在水热处理中更趋向于形成线性聚集;
干热处理增加了蛋清蛋白水热聚集体β-折叠含量和表面疏水性。
研究结论
浊度、凝胶色谱和粒径结果均表明,预先干热处理可以降低蛋清蛋白水热过程的聚集速率,减少大尺寸聚集体的形成,干热处理对蛋清蛋白后续的水热聚集产生抑制作用;
经干热处理后,蛋清蛋白分子表面带有更多的负电荷,使得在水溶液中分子间产生较强的静电斥力,最终导致水热过程中形成了分子量和粒径较小的蛋清蛋白可溶性聚集体;
天然蛋清蛋白在水热中趋向于形成块状聚集,而经过干热处理的蛋清蛋白趋向于形成线性聚集;
预先的干热处理可以促进蛋清蛋白水热聚集体β-折叠含量的增加,暴露更多的发色基团和疏水基团,这些变化会对其凝胶的形成产生积极影响。
图文赏析
图1干热处理后蛋清蛋白水热处理过程中时间-浊度曲线(A),聚集速率曲线(B),温度-浊度曲线(C)和凝胶色谱图谱(D)
图2干热处理对蛋清蛋白水热聚集体粒径分布的影响
图3干热处理对蛋清蛋白水热聚集体微观形貌的影响
图4干热处理对蛋清蛋白水热聚集体圆二色光谱(A)和二级结构(B)的影响
图5干热处理对蛋清蛋白水热聚集体内源荧光光谱(A)和外源荧光光谱(B)的影响
图6干热处理后蛋清蛋白水溶液的热聚集行为示意图
迟玉杰
迟玉杰,博士,教授,博士生导师,国家市场监督管理总局保健食品审评专家,中国营养学会注册营养师,亚洲蛋品协会常务副理事长,中国畜产品加工研究会常务理事,中国农业工程学会农产品加工及贮藏分会常务理事,黑龙江省天然产物工程学会副理事长,黑龙江省添加剂生产与应用协会副理事长,首届“中国蛋品加工业十大杰出人物”等。完成国家和省部级科研项目32项,发表学术论文余篇,出版《保健食品学》、《功能食品》、《蛋制品加工技术》(第二版)、《食品化学》等专著和教材33部,授权国家发明专利31项,转让专利技术6项。为企业提供健康食品加工技术支持和咨询服务余次;培训企业技术人员50余次,解析国家食品安全标准、食品加工质量监管体系、新食品原料应用等。参与国家保健食品审评60余次,审评产品多个。
长期从事健康食品和保健食品开发、鸡蛋深加工、企业标准化生产技术等方面的研究工作。尤其以鸡蛋、大豆、谷物等为原料,开发出蛋清低聚肽、蛋清高F值寡肽、蛋清辅助降压肽、蛋清抗氧化肽、鸡蛋溶菌酶、蛋黄油、蛋黄卵磷脂、大豆可溶性膳食纤维、大豆高F值寡肽等功能因子及产品,雌宝、蜂王宝、黑五味、系列谷物发酵饮料等健康产品,短肽全营养蛋白粉、蛋清源肠内营养粉、全营养蛋白粉(孕妇型)、复合全营养蛋白粉(老年型)等营养型蛋白质粉,高凝胶性、高分散性、高乳化性等专用型蛋粉、蛋液和大豆蛋白粉。其中一些产品和技术已在国内多家食品企业应用,企业经济效益50亿元以上。累计培养毕业博士生、硕士研究生余人,在读博士生7人、硕士生13人。
马艳秋
马艳秋,博士,讲师,硕士生导师(破格),国家二级公共营养师,东农学者“青年才俊”获得者,主要研究方向为蛋品科学与加工技术,主持及主要参与黑龙江省科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目、国家自然科学基金面上项目、“十三五”国家重点研发计划课等国家和省部级项目7项,发表学术期刊论文30余篇,其中以第一/通讯作者发表一区SCI论文4篇,获黑龙江省科技进步二等奖1项,黑龙江省高校科技进步一等奖1项。主持及参与黑龙江省教育科学规划重点课题、黑龙江省教育科学“十三五”规划课题等省级和校级教改课题5项,发表教改论文2篇,参与建设省级一流课程“食品化学”1门。
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